本文關(guān)鍵詞：機械力化學(xué)法活化粉煤灰固化含油鉆屑技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：含油鉆屑是頁巖氣開采過程中產(chǎn)生的廢棄物,因破壞生態(tài)環(huán)境、危害人體健康和制約可持續(xù)發(fā)展逐步得到重視;粉煤灰作為我國年產(chǎn)量最大的工業(yè)廢物,給環(huán)境帶來的壓力越來越大,如何資源化利用粉煤灰引起廣泛關(guān)注。本課題利用粉煤灰具有膠凝性的特點,在機械化學(xué)作用下制備固化劑來固化含油鉆屑,研究各因素對固化體穩(wěn)定性能的影響,在安全處置含油鉆屑的同時,達到“以廢治廢”的目的。首先,論文通過礦物學(xué)分析手段在對燃煤電廠粉煤灰、脫硫石膏的性質(zhì)進行分析的基礎(chǔ)上,開展了機械力化學(xué)法活化粉煤灰實驗。通過研究激發(fā)劑配比、激發(fā)劑與粉煤灰摻比、球磨時間和球磨頻率對固化體力學(xué)強度的影響,確定了粉煤灰活化的最優(yōu)實驗參數(shù)為:激發(fā)劑配比2∶1、激發(fā)劑與粉煤灰摻比3∶2、球磨時間2h、球磨頻率為40Hz;采用XRD和IR檢測手段對粉煤灰活化機制進行分析,結(jié)果表明:在機械力化學(xué)作用下粉煤灰玻璃體結(jié)構(gòu)遭到破壞,火山灰活性被進一步激發(fā),由于Si-O-Si和A1-O-Si在堿性環(huán)境下聚合度降低,在活化體系中易生成C—S—H凝膠和鈣礬石。其次,在前期活化實驗基礎(chǔ)上,以粉煤灰為原材料,外加機械力作用,開展了機械力化學(xué)法活化粉煤灰固化含油鉆屑的固化實驗,并與水泥固化效果進行對比。通過研究固化劑摻量和球磨時間對固化體穩(wěn)定性能的影響,結(jié)果表明:固化劑摻量與固化體抗壓強度成正比關(guān)系,與固化體浸出液含油率和COD值成反比關(guān)系;球磨時間為5h時固化體浸出液中有害物質(zhì)最低;粉煤灰固化體穩(wěn)定性能明顯優(yōu)于水泥固化體,浸出液有害物質(zhì)濃度低于國家排放標準限值,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗浸出性能,粉煤灰最大固化量為55%,水泥為50%;通過XRD和IR分析方法對粉煤灰固化體前后晶相結(jié)構(gòu)和有機物變化情況進行分析,粉煤灰對含油鉆屑的固化主要是物理固封和化學(xué)吸附作用,同時機械力作用可降解含油鉆屑中部分油類物質(zhì)。最后,通過結(jié)合工程實際,對機械力化學(xué)法活化粉煤灰固化含油鉆屑處置工藝進行了初步設(shè)計,為實際工程應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ),并從經(jīng)濟、社會和環(huán)境上對處置工藝技術(shù)進行效益分析,分析表明本文采取的固化工藝具有可行性,可以達到“以廢治廢”和節(jié)約資源的目的。
【關(guān)鍵詞】：含油鉆屑 穩(wěn)定化/固化 機械力化學(xué) 粉煤灰
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ536.4;X741
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 含油鉆屑處置研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 粉煤灰活性激發(fā)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.3 機械力化學(xué)法活化粉煤灰固化含油鉆屑的固化作用18-19
• 1.3 主要研究內(nèi)容、目的、意義及創(chuàng)新點19-20
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容19
• 1.3.2 研究目的19-20
• 1.3.3 研究意義20
• 1.3.4 創(chuàng)新點20
• 1.4 技術(shù)路線20-22
• 2 主要原材料基本特性22-33
• 2.1 粉煤灰基本特性22-24
• 2.1.1 實驗?zāi)康?/span>22
• 2.1.2 實驗材料及設(shè)備22-23
• 2.1.3 粉煤灰XRF分析23
• 2.1.4 粉煤灰XRD分析23-24
• 2.1.5 粉煤灰SEM分析24
• 2.2 脫硫石膏基本特性24-26
• 2.2.1 實驗?zāi)康?/span>24-25
• 2.2.2 實驗材料及設(shè)備25
• 2.2.3 脫硫石膏XRF分析25-26
• 2.2.4 脫硫石膏XRD分析26
• 2.3 含油鉆屑基本特性26-32
• 2.3.1 實驗?zāi)康?/span>26-27
• 2.3.2 實驗材料及設(shè)備27-28
• 2.3.3 含油鉆屑的組成28-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 機械力化學(xué)法活化粉煤灰實驗33-45
• 3.1 實驗內(nèi)容及方案33-35
• 3.1.1 實驗?zāi)康募皟?nèi)容33
• 3.1.2 實驗器材及方案33-35
• 3.2 活化因素對固化體力學(xué)性能的影響35-40
• 3.2.1 激發(fā)劑配比對固化體抗壓強度影響35-36
• 3.2.2 粉煤灰與激發(fā)劑摻比對固化體抗壓強度影響36-37
• 3.2.3 球磨時間對固化體抗壓強度影響37-39
• 3.2.4 球磨頻率對固化體抗壓強度影響39-40
• 3.3 機械力化學(xué)法活化粉煤灰機理研究40-43
• 3.3.1 固化前后XRD分析40-41
• 3.3.2 固化前后IR分析41-43
• 3.3.3 機械力化學(xué)法活化粉煤機理研究43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 4 含油鉆屑固化實驗45-68
• 4.1 實驗?zāi)康募皟?nèi)容45
• 4.1.1 實驗?zāi)康?/span>45
• 4.1.2 實驗內(nèi)容45
• 4.2 實驗器材及方案45-50
• 4.2.1 實驗材料45-46
• 4.2.2 實驗設(shè)備46
• 4.2.3 工藝流程46-47
• 4.2.4 實驗方案47-50
• 4.3 固化體穩(wěn)定性能測試50-58
• 4.3.1 抗壓強度測試50-52
• 4.3.2 浸出液含油率測試52-55
• 4.3.3 浸出液COD測試55-58
• 4.4 固化劑摻量對固化體穩(wěn)定性能影響58-62
• 4.4.1 固化劑摻量對固化體抗壓強度影響58-60
• 4.4.2 固化劑摻量對固化體浸出液含油率影響60-61
• 4.4.3 固化劑摻量對固化體浸出液COD影響61-62
• 4.5 球磨時間對固化體穩(wěn)定性能影響62-64
• 4.5.1 球磨時間對固化體抗壓強度影響62-63
• 4.5.2 球磨時間對固化體浸出液含油率影響63
• 4.5.3 球磨時間對固化體浸出液COD影響63-64
• 4.6 機械力化學(xué)法活化粉煤灰固化含油鉆屑機理研究64-67
• 4.6.1 固化前后XRD分析64-66
• 4.6.2 固化前后IR分析66-67
• 4.7 本章小結(jié)67-68
• 5 固化處置現(xiàn)場施工工藝設(shè)計及效益分析68-72
• 5.1 現(xiàn)場固化方案68
• 5.2 現(xiàn)場施工工藝設(shè)計68-69
• 5.3 效益分析69-72
• 5.3.1 經(jīng)濟效益69-71
• 5.3.2 環(huán)境效益71
• 5.3.3 社會效益71-72
• 結(jié)論72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果79

  本文關(guān)鍵詞：機械力化學(xué)法活化粉煤灰固化含油鉆屑技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：275705